JP2021117682A - 医用情報処理装置、医用情報処理方法、および医用情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態に係る医用情報処理装置の全体構成について説明する。図1は、実施形態に係る医用情報処理装置1の構成例を病院情報システム(HIS:Hospital Information System)3とともに示す図である。医用情報処理装置1は、通信インターフェース11を介して病院情報システム3に接続される。まず、医用情報処理装置1に関する病院情報システム3について説明し、次いで、医用情報処理装置1について説明する。病院情報システム3は、電子カルテシステムと、放射線部門情報システムと、医用画像診断装置と、医用画像管理システムと、臨床検査部門情報システムと、その他部門システムと、を有する。電子カルテシステムと、放射線部門情報システムと、医用画像診断装置と、医用画像管理システムと、臨床検査部門情報システムと、その他部門システムと、は、有線又は無線による通信ネットワークを介して互いに接続される。
(ステップS201)
ディスプレイ15は、システム制御機能191による制御により、被検体一覧情報を表示する。被検体一覧情報は、例えば、診断対象となる被検体(患者)ID、患者氏名、支援診断の要否(以下、支援診断要否と呼ぶ)、診断目的、重要度の入力を優先させることの要否(以下、重要度入力優先要否と呼ぶ)、および診療情報の表示などの選択に関する項目を一覧として示す情報である。重要度は、例えば、被検体に対する診断において、推論の根拠に関する重要さの程度を示す指標(以下、第1指標と呼ぶ)、すなわち重要さの重みに相当する。重要度の値が大きいほど、推論の根拠に関して影響が大きいものとなる。以下、説明を具体的にするために、重要度は、1乃至5の5段階であるものとする。このとき、重要度が5に対応する診療情報は、被検体に対する診断における推論の根拠に最も重要な情報に相当する。
収集機能193は、入力インターフェース17を介した操作者の指示により、第1被検体の類似症例に関する検索条件を選択する。検索条件は、例えば、第1被検体について、病名、国際疾病分類(International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems(略称:International Classification of Diseases))のコード(以下、ICDコードと呼ぶ)、診療科、担当医、画像パターンマッチング、臨床所見テキストマッチングなどである。病名、ICDコード、診療科、担当医、画像、所見などは、電子カルテに紐づけられている。検索条件は、例えば、コンテキストメニューまたはプルダウンメニューなどにより表示される。操作者は、コンテキストメニューまたはプルダウンメニューなどにより表示された検索条件を、入力インターフェース17を介して選択する。
収集機能193は、第1被検体の類似症例に関する少なくとも一つの第2被検体の診療情報(以下、第2診療情報と呼ぶ)を収集する。具体的には、収集機能193は、検索条件に基づいて、第2被検体の患者IDを特定する。次いで、収集機能193は、特定された第2被検体の患者IDに基づいて、第2診療情報を、病院情報システム3から収集する。収集機能193は、収集された第2診療情報を、メモリ13に記憶させる。第2診療情報は、第2被検体に対する第2診断における第2推論の根拠の程度を示す第2指標を有する。第2指標は、第2被検体に対する第2診断の推論の根拠に関する重要さの程度を示す指標である。
ステップS201において選択された推論パスが第1推論パスである場合(ステップS204のYes)、ステップS213の処理が実行される。ステップS201において選択された推論パスが第1推論パスでない場合(ステップS204のNo)、すなわちステップS201において選択された推論パスが第2推論パスまたは第3推論パスである場合、ステップS205の処理が実行される。
ステップS201において選択された推論パスが第2推論パスである場合(ステップS205のYes)、ステップS206の処理が実行される。ステップS201において選択された推論パスが第2推論パスでない場合(ステップS205のNo)、すなわちステップS201において選択された推論パスが第3推論パスである場合、ステップS208の処理が実行される。
収集機能193は、第1被検体に関して選択された診断目的に基づいて、第1診療情報から目的関連情報を抽出する。例えば、収集機能193は、選択された診断目的を、診断目的に対する診療情報の種類の対応表(以下、目的関連LUT(Look Up Table)と照合する。目的関連LUTは、予めメモリ13記憶される。収集機能193は、診断目的に対応する診療情報の種類を特定する。次いで、収集機能193は、特定された診療情報の種類を用いて、第1診療情報から目的関連情報を抽出する。システム制御機能191は、抽出された目的関連情報を、第1被検体に関する患者情報とともに、ディスプレイ15に表示させる。すなわち、ディスプレイ15は、診断目的に応じた診療情報を、統合表示する。なお、システム制御機能191は、収集された第1診療情報をディスプレイ15に統合表示させてもよい。これにより、診断目的に応じてディスプレイ15に表示される第1診療情報は制限される。
定量化機能195は、第1被検体に対する診断目的に基づいて、第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を、第1診療情報において決定する。例えば、定量化機能195は、ディスプレイ15に表示された目的関連情報に対する操作者の指示により、第1指標を決定する。具体的には、目的関連情報において、第1推論の根拠となる診療情報が、入力インターフェース17を介した操作者の指示により選択される。次いで、定量化機能195は、入力インターフェース17を介した所定の操作を契機として、選択された診療情報に対して、重要度の選択に関するメニュー(以下、重要度選択メニューと呼ぶ)を、ディスプレイ15に表示させる。所定の操作とは、例えば、マウスにおける右クリック、ダブルクリックなどである。なお、定量化機能195は、統合表示IGDにおける選択された診療情報上へのカーソルの移動に応答して、重要度選択メニューをディスプレイ15に表示させてもよい。
推測機能197は、診断目的に応じた支援診断アルゴリズムを、メモリ13から読み出す。支援診断アルゴリズムは、例えば、目的関連情報を入力として用いて、診断目的に応じた第1被検体の診断に関する予測の結果(以下、第1予測結果と呼ぶ)を出力する学習済みモデルである。第1予測結果は、例えば、第1被検体に対する第1予測診断と、第1予測診断における第1予測推論の根拠の程度を示す第1予測指標と、第1予測指標に関する診療情報の種類(以下、第1予測診療種と呼ぶ)とを有する。第1予測診療種は、学習済みモデルによる推論に用いられ、第1予測診断に寄与した説明変数に相当する。第1予測診断は、例えば、診断目的に関する確率(以下、予測確率と呼ぶ)である。また、第1予測指標は、第1予測診断において、推論の根拠に関する重要さの重みに相当する。すなわち、第1予測指標の値が大きいほど、第1予測診断の推論の根拠に関して影響が大きいものとなる。なお、支援診断アルゴリズムは、サポートベクターマシン(support vector machine:SVM)などの学習済みモデルに限定されず、ロジスティック回帰を用いたモデル、決定木(decision tree)などの支援診断を実行可能なアルゴリズムであってもよい。推測機能197は、メモリ13から読み出された支援診断アルゴリズムに目的関連情報を入力し、第1予測結果を出力する。
収集機能193は、第2診療情報に基づいて、診断目的に応じた第2被検体の診断に関する予測の結果(以下、第2予測結果と呼ぶ)を、病院情報システム3から収集する。なお、第2予測結果が第2診療情報に含まれている場合、収集機能193は、第2診療情報から第2予測結果を抽出する。第2予測結果は、例えば、第2被検体に対する第2予測診断と、第2予測診断における第2予測推論の根拠の程度を示す第2予測指標と、第2予測指標に関する診療情報の種類(以下、第2予測診療種と呼ぶ)と、第2予測診断における第2予測診療種の重要さの順位(以下、第2予測順位と呼ぶ)とを有する。第2予測診断は、例えば、第2被検体に関する予測確率である。また、第2予測指標は、第2予測診断において、推論の根拠に関する重要さの重みに相当する。すなわち、第2予測指標の値が大きいほど、第2予測診断の推論の根拠に関して影響が大きいものとなる。
ステップS201において選択された推論パスが第2推論パスである場合(ステップS210のYes)、ステップS211の処理が実行される。ステップS201において選択された推論パスが第2推論パスでない場合(ステップS210のNo)、すなわちステップS201において選択された推論パスが第3推論パスである場合、ステップS216の処理が実行される。
入力インターフェース17は、ディスプレイ15に表示された目的関連情報に対して、すなわち統合表示IGDにおいて、操作者の指示により、第1指標の変更指示を入力する。定量化機能195は、変更された第1指標(以下、変更指標と呼ぶ)を、変更指標に対応する診療情報の種類と対応付けてメモリ13に記憶させる。なお、第1指標が変更されない場合、本ステップの処理は、省略される。
一貫性評価機能199は、第1指標と、第2指標と、変更された第1指標と、第1予測指標と、第2予測指標とに基づいて、一貫性情報を生成する。一貫性評価機能199は、生成された一貫性情報をディスプレイ15に表示させる。例えば、一貫性評価機能199は、第1指標と第2指標とに基づいて、第1推論の根拠に対する第2推論の根拠の相違を、診療情報の種類のばらつきの程度を示す種類ばらつき値として計算することにより、一貫性情報を生成する。
ディスプレイ15は、収集された第1診療情報を統合表示する。本ステップで表示される情報量は、ステップS206において表示される情報より多くなる。第1診療情報の表示レイアウトは、例えば、図5と同様であってもよいし、異なっていてもよい。
定量化機能195は、表示された第1診療情報に対して、第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を決定する。例えば、定量化機能195は、ディスプレイ15に表示された第1診療情報に対する操作者の指示により、第1指標を決定する。第1指標の決定手法は、ステップS207における処理と同様なため、説明は省略する。
一貫性評価機能199は、第1指標と第2指標とに基づいて、一貫性情報を生成する。ディスプレイ15は、生成された一貫性情報を表示する。本ステップにおける一貫性情報の生成および表示は、図12乃至図15、図17および図18における推論フェーズ1に関する部分と図16とに対応するため、説明は省略する。
収集機能193は、第1被検体に関して選択された診断目的に基づいて、第1診療情報から目的関連情報を抽出する。システム制御機能191は、抽出された目的関連情報を、第1被検体に関する患者情報とともに、ディスプレイ15に表示させる。本ステップにおける処理は、ステップS206と同様なため、詳細な説明は省略する。
定量化機能195は、第1被検体に対する診断目的に基づいて、第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を、第1診療情報において決定する。本ステップにおける処理は、ステップS207と同様なため、詳細な説明は省略する。
一貫性評価機能199は、第1指標と、第2指標と、第1予測指標と、第2予測指標とに基づいて、一貫性情報を生成する。一貫性評価機能199は、生成された一貫性情報をディスプレイ15に表示させる。本ステップにおける一貫性情報の生成および表示は、図12乃至図15、図17および図18における推論フェーズ2および推論フェーズ3に関する部分と図16とに対応するため、説明は省略する。以上により、一貫性情報提供処理は終了する。一貫性情報提供処理の終了後、操作者は、第1被検体に対する診断に関して最終的な判断を行う。
応用例は、支援診断の実行前後における重要度のばらつきの変化量(以下、推論根拠変化量と呼ぶ)と、複数の類似症例に亘って推論根拠変化量の平均(以下、平均変化量と呼ぶ)とを計算し、推論根拠変化量と平均変化量とを操作者に提供することにある。本応用例における処理は、例えば、図3に示すステップS211またはステップS212の後に実行される。
変形例における一貫性情報提供処理は、第1指標の決定前に、第2被検体に関する一貫性情報を生成して表示することにある。以下、変形例における一貫性情報提供処理の手順について説明する。図21は、一貫性情報提供処理の手順の一例を示すフローチャートである。
(ステップS21)
収集機能193は、入力インターフェース17を介した操作者の指示により、第1被検体の類似症例に関する検索条件を選択する。本ステップの処理内容は、図2におけるステップS202における処理内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
収集機能193は、第1被検体に関して選択された診断目的に基づいて、第1診療情報から目的関連情報を抽出する。システム制御機能191は、抽出された目的関連情報を、第1被検体に関する患者情報とともに、ディスプレイ15に表示させる。本ステップの処理内容は、図2におけるステップS206における処理内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
収集機能193は、第1診療情報と検索条件とに基づいて、第1被検体の類似症例に関する第2被検体の第2診療情報と第2予測結果とを収集する。第2診療情報と第2予測結果との収集は、図2におけるステップS203およびステップS209における処理内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
一貫性評価機能199は、第2診療情報において複数の第2被検体に対する第2診断における第2推論の根拠の程度を示す第2指標に基づいて、複数の第2被検体における第2推論の一貫性の評価に関する一貫性情報を生成する。本ステップにおいて生成される一貫性情報は、例えば、類似症例間における参照度(以下、類似参照度と呼ぶ)および推測参照度(以下、類似推測参照度と呼ぶ)に相当するである。具体的には、一貫性評価機能199は、類似症例間において第2診療情報の粒度の調整後、第2推論の根拠となる診療情報の種類各々について、類似症例に亘る当該種類のカウント数を類似症例の総数で除算することにより、類似参照度を計算する。一貫性評価機能199は、類似症例間において第2診療情報の粒度の調整後、第2予測推論の根拠となる診療情報の種類各々について、類似症例に亘る当該種類のカウント数を類似症例の総数で除算することにより、類似推測参照度を計算する。
推測機能197は、診断目的に応じた支援診断アルゴリズムに目的関連情報を適用し、第1予測結果を出力する。推測機能197は、ディスプレイ15に、第1予測結果を表示させる。本ステップの処理内容は、図2におけるステップS208における処理内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
定量化機能195は、ディスプレイ15に表示された目的関連情報に対する操作者の指示により、第1指標を決定する。本ステップの処理内容は、図2におけるステップS207における処理内容と同様なため、詳細な説明は省略する。以上により、本変形例における一貫性情報提供処理は終了する。なお、本ステップの後、図2におけるステップS212の処理が実行されてもよい。また、一貫性情報提供処理の終了後、操作者は、第1被検体に対する診断に関して最終的な判断を行う。
3 病院情報システム
11 通信インターフェース
13 メモリ
15 ディスプレイ
17 入力インターフェース
19 処理回路
191 システム制御機能
193 収集機能
195 定量化機能
197 推測機能
199 一貫性評価機能
Claims (15)
- 第1被検体の第1診療情報を収集し、前記第1被検体の類似症例に関する少なくとも一つの第2被検体の第2診療情報を収集する収集部と、
前記第1被検体に対する診断目的に基づいて、前記第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を、前記第1診療情報において決定する定量化部と、
前記第2診療情報において前記第2被検体に対する第2診断における第2推論の根拠の程度を示す第2指標と、前記第1指標とに基づいて、前記第1推論と前記第2推論との一貫性の評価に関する一貫性情報を生成する一貫性評価部と、
前記一貫性情報を表示する表示部と、
を備えた医用情報処理装置。 - 前記第1指標の変更指示を入力する入力部をさらに具備し、
前記一貫性評価部は、変更された前記第1指標と前記第2指標とに基づいて、前記一貫性情報を生成する、
請求項1に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、
前記第1指標と前記第2指標とに基づいて、前記第1推論の根拠に対する前記第2推論の根拠の相違を、診療情報の種類のばらつきの程度を示す種類ばらつき値として計算することにより、前記一貫性情報を生成し、
前記表示部は、前記種類ばらつき値を、前記第2被検体の名称とともに表示する、
請求項1または2に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、
前記第1指標と前記第2指標とに基づいて、前記第1指標に対する前記第2指標のばらつきの程度を示す指標ばらつき値を計算することにより、前記一貫性情報を生成し、
前記表示部は、前記指標ばらつき値を、前記第2被検体の名称とともに表示する、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。 - 前記表示部は、
前記第2被検体の名称のうち一つの名称が指定された場合、前記第1診療情報のうち前記第1推論の根拠となる診療情報の複数の種類と、前記指定された名称に対応する前記第2被検体に関する前記第2診療情報のうち前記第2推論の根拠となる診療情報の複数の種類と、を表示する、
請求項3または4に記載の医用情報処理装置。 - 前記診断目的に応じた少なくとも一つの支援診断アルゴリズムに前記第1診療情報を適用して、前記第1被検体に対する第1予測診断と前記第1予測診断における第1予測推論の根拠の程度を示す第1予測指標と前記第1予測指標に関する診療情報の種類とを出力する推測部をさらに具備し、
前記収集部は、前記第2診療情報に基づいて、前記第2被検体に対する第2予測診断と前記第2予測診断における第2予測推論の根拠の程度を示す第2予測指標と前記第2予測指標に関する診療情報の種類とを収集し、
前記一貫性評価部は、前記第1予測指標と前記第2予測指標とに基づいて、前記第1予測推論の根拠に対する前記第2予測推論の根拠の相違を、診療情報の種類のばらつきの程度を示す種類予測ばらつき値として計算することにより、前記一貫性情報を生成し、
前記表示部は、前記種類予測ばらつき値を、前記第2被検体の名称とともに表示する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、
前記第1推論の根拠となる診療情報と前記第2推論の根拠となる診療情報と前記第1予測指標に関する診療情報と前記第2予測指標に関する診療情報とにおいて、診療情報の粒度に関する対応表を用いて、前記一貫性情報における診療情報の粒度を、大きい方の粒度に診療情報の粒度を調整する、
請求項6に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、
前記第1予測指標と前記第2予測指標とに基づいて、前記第1予測指標に対する前記第2予測指標のばらつきの程度を示す指標予測ばらつき値を計算することにより、前記一貫性情報を生成し、
前記表示部は、前記指標予測ばらつき値を、前記第2被検体の名称とともに表示する、
請求項6または7に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、
前記第1指標と前記第2指標とに基づいて、前記第1指標に対する前記第2指標のばらつきの程度を示す指標ばらつき値を計算し、
前記種類予測ばらつき値の表示後において前記第1指標が変更された場合、前記変更された第1指標と前記第2指標とに基づいて、前記変更された第1指標に対する前記第2指標のばらつきの程度を示す変更後ばらつき値を計算し、
前記指標ばらつき値と前記変更後ばらつき値との変化量を前記支援診断アルゴリズムの種類に応じて計算し、
前記表示部は、前記支援診断アルゴリズムの種類および前記第2被検体の名称とともに前記変化量を、前記一貫性情報として表示する、
請求項6乃至8のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。 - 前記表示部は、
前記第2被検体の名称のうち一つの名称と前記支援診断アルゴリズムの種類とが指定された場合、前記指定された支援診断アルゴリズムの実行前後に関して、前記第1推論に関する診療情報の複数の種類と、前記指定された名称に対応する第2被検体における前記第2推論に関する診療情報の複数の種類と、を表示する、
請求項9に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、前記第2予測推論の根拠のうち前記第1予測推論の根拠と重複する診療情報の種類と前記類似症例の総数とに基づいて、前記第1予測推論の根拠に対して前記第2予測推論の根拠が参照される程度を示す推測参照度を計算し、
前記表示部は、前記第1診療情報のうち前記第1予測推論の根拠となる診療情報の種類と前記推測参照度とを、前記一貫性情報として表示する、
請求項6乃至10のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。 - 前記一貫性評価部は、前記第2推論の根拠のうち前記第1推論の根拠と重複する診療情報の種類と前記類似症例の総数とに基づいて、前記第1推論の根拠に対して前記第2推論の根拠が参照される程度を示す参照度を計算し、
前記表示部は、前記第1診療情報のうち前記第1推論の根拠となる診療情報の種類と前記参照度とを、前記一貫性情報として表示する、
請求項1乃至11のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。 - 第1被検体に関する第1診療情報に基づいて、前記第1被検体の類似症例に関する複数の第2被検体各々の第2診療情報を収集する収集部と、
前記第2診療情報において前記複数の第2被検体に対する診断における推論の根拠の程度を示す指標に基づいて、前記複数の第2被検体における前記推論の一貫性の評価に関する一貫性情報を生成する一貫性評価部と、
前記一貫性情報を表示する表示部と、
を備えた医用情報処理装置。 - 第1被検体の第1診療情報を収集し、前記第1被検体の類似症例に関する少なくとも一つの第2被検体の第2診療情報を収集し、
前記第1被検体に対する診断目的に基づいて、前記第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を、前記第1診療情報において決定し、
前記第2診療情報において前記第2被検体に対する第2診断における第2推論の根拠の程度を示す第2指標と、前記第1指標とに基づいて、前記第1推論と前記第2推論との一貫性の評価に関する一貫性情報を生成し、
前記一貫性情報を表示する、医用情報処理方法。 - コンピュータに、
第1被検体の第1診療情報を収集し、前記第1被検体の類似症例に関する少なくとも一つの第2被検体の第2診療情報を収集し、
前記第1被検体に対する診断目的に基づいて、前記第1被検体に対する第1診断における第1推論の根拠の程度を示す第1指標を、前記第1診療情報において決定し、
前記第2診療情報において前記第2被検体に対する第2診断における第2推論の根拠の程度を示す第2指標と、前記第1指標とに基づいて、前記第1推論と前記第2推論との一貫性の評価に関する一貫性情報を生成し、
前記一貫性情報を表示すること、
を実現させる医用情報処理プログラム。
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